Question

（1）某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图．由图可读出l=______cm，d=______mm

（2）某同学利用甲图的实验装置验证机械能守恒定律，弧形轨道末端水平，离地面高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s．

①若轨道完全光滑，s²与h的理论关系应满足s²=______（用H、h表示）．
②该同学实验测量和到一组数据，如下表所示：

h （10-1m）	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
s2 （10-1m2）	2.62	3.89	5.20	6.53	7.78

请在乙图的坐标纸上作出s²-h关第图．
（3）对比实验结果与理论计算得到的s²-h关系图线（图中已画出），自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率______（选填“大于”或“大于”或“等于”理论值．）

Answer 1

【答案】分析：（1）游标卡尺的读数方法是主尺读数加上游标读数．不需要估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，读可动刻度读数时需要估读；
（2）要求平抛的水平位移，我们应该想到运用平抛运动的规律，即要求出时间和水平初速度．对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，我们应该运用动能定理求出抛出的水平初速度．根据表格中的数据采用描点作图．同一坐标系中两天倾斜的直线对比，可以采用某一个变量取一定值，看另一个变量的大小关系来解决问题．
解答：解：（1）游标卡尺的主尺读数为22mm，游标读数为0.1×5=0.5mm，所以最后读数为：22.5mm=2.25cm．螺旋测微器的固定刻度读数为6.5mm，可动刻度读数为36.0×0.01=0.360mm（0为估读），所以最后读数为6.860mm．
（2）①对于小球从静止释放到水平抛出这段曲线运动，运用动能定理研究得：
mgh=mv²
v=
由平抛运动知识可求得时间为t=
可得s=vt=
所以：s²=4Hh
②依次描点，连线，注意不要画成折线．
（3）对比实验结果与理论计算得到的s²--h关系图线中发现：自同一高度静止释放的钢球，也就是h为某一具体数值时，理论的s²数值大于实验的s²数值，根据平抛运动规律知道同一高度运动时间一定，所以实验中水平抛出的速率小于理论值．
故答案为：（1）2.25  cm，6.860  mm．（2）4Hh；如图所示；小于
点评：（1）解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法．
（2）本题从新的角度考查了对机械能守恒实定律的理解，有一定的创新性，很好的考查了学生的创新思维．但该实验的原理都是我们学过的物理规律．
做任何实验问题还是要从最基本的物理规律入手去解决．